16 катмарлуу ПХБ заманбап электрондук түзүлүштөр талап кылган татаалдыкты жана ийкемдүүлүктү камсыз кылат. Квалификациялуу долбоорлоо жана стектилөө ырааттуулугун жана катмар аралык туташтыруу ыкмаларын тандоо тактайдын оптималдуу иштешине жетишүү үчүн абдан маанилүү. Бул макалада дизайнерлерге жана инженерлерге натыйжалуу жана ишенимдүү 16 катмарлуу схемаларды түзүүгө жардам берүү үчүн ойлорду, көрсөтмөлөрдү жана мыкты тажрыйбаларды изилдейбиз.

1. 16 катмарлуу ПХБлардын тизилишинин негиздерин түшүнүү

1.1 Стектөө тартибин аныктоо жана максаты

Стектөө ырааттуулугу жез жана изоляциялык катмарлар сыяктуу материалдардын көп катмарлуу схемалык тактаны түзүү үчүн ламинатталган жайгашуусун жана тартибин билдирет. Стектөө ырааттуулугу сигнал катмарларынын, электр катмарларынын, жер катмарларынын жана башка маанилүү компоненттердин жайгашуусун аныктайт. стек.
Стектөө ырааттуулугунун негизги максаты - тактанын керектүү электрдик жана механикалык касиеттерине жетишүү. Бул схеманын импедансын, сигналдын бүтүндүгүн, электр энергиясын бөлүштүрүүнү, жылуулукту башкарууну жана өндүрүштүн техникалык-экономикалык мүмкүнчүлүктөрүн аныктоодо маанилүү ролду ойнойт. Такталоо ырааттуулугу тактайдын жалпы иштешине, ишенимдүүлүгүнө жана өндүрүмдүүлүгүнө да таасирин тийгизет.

1.2 Стектөө ырааттуулугун долбоорлоодо таасир этүүчү факторлор:

16-кабаттуу PCB:

а) электрдик маселелер:Сигналдын, кубаттуулуктун жана жердин учактарынын схемасы сигналдын туура бүтүндүгүн, импедансты көзөмөлдөө жана электромагниттик тоскоолдуктарды азайтуу үчүн оптималдаштырылышы керек.
б) Жылуулук эске алуулар:Кубаттуу жана жер учактарын жайгаштыруу жана термикалык каналдарды кошуу жылуулукту натыйжалуу таркатууга жана компоненттин оптималдуу иштөө температурасын сактоого жардам берет.
в) өндүрүштүк чектөөлөр:Тандалган тизүү ырааттуулугу PCB өндүрүш процессинин мүмкүнчүлүктөрүн жана чектөөлөрүн эске алышы керек, мисалы, материалдын жеткиликтүүлүгү, катмарлардын саны, бургулоо пропорциясы,жана тегиздөө тактыгы.
г) Чыгымдарды оптималдаштыруу:Материалдарды тандоо, катмарлардын саны жана стектердин татаалдыгы талап кылынган аткарууну жана ишенимдүүлүктү камсыз кылуу менен долбоордун бюджетине шайкеш келиши керек.

1.3 16-кабаттуу схемалык такталарды тизүү ырааттуулугунун кеңири таралган түрлөрү: 16-катмар үчүн бир нече жалпы тизүү ырааттуулугу бар

PCB, каалаган аткаруу жана талаптарга жараша. Кээ бир жалпы мисалдар төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) Симметриялык тизүү ырааттуулугу:Бул ырааттуулук сигнал катмарларын симметриялуу түрдө электр жана жер катмарларынын ортосунда жакшы сигнал бүтүндүгүнө, минималдуу кайчылашууга жана тең салмактуу жылуулук таркатууга жетүү үчүн жайгаштырууну камтыйт.
б) ырааттуу тизүү ырааттуулугу:Бул ырааттуулукта сигнал катмарлары күч жана жер катмарларынын ортосунда ырааттуу түрдө жайгашат. Бул катмардын жайгашуусуна көбүрөөк көзөмөлдү камсыз кылат жана белгилүү бир сигналдын бүтүндүгү талаптарын канааттандыруу үчүн пайдалуу.
в) аралаш тизүү тартиби:Бул симметриялуу жана ырааттуу тизүү буйруктарынын айкалышын камтыйт. Бул тактайдын белгилүү бир бөлүктөрүн ыңгайлаштырууга жана оптималдаштырууга мүмкүндүк берет.
г) Сигналга сезгич стектилөө ырааттуулугу:Бул ырааттуулук жакшыраак ызы-чуунун иммунитети жана изоляциясы үчүн сезгич сигнал катмарларын жер тегиздигине жакыныраак жайгаштырат.

2. 16 катмарлуу ПХБ тизүү ырааттуулугун тандоодо негизги ойлор:

2.1 Сигналдын бүтүндүгү жана кубаттуулуктун бүтүндүгү жөнүндө ойлор:

Стектөө ырааттуулугу сигналдын бүтүндүгүнө жана тактанын кубаттуулугуна олуттуу таасирин тийгизет. Сигналдын жана кубаттуулуктун/жердин учактарын туура жайгаштыруу сигналдын бурмаланышы, ызы-чуу жана электромагниттик кийлигишүү коркунучун азайтуу үчүн абдан маанилүү. Негизги ойлор төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) сигнал катмарын жайгаштыруу:Жогорку ылдамдыктагы сигнал катмарлары төмөн индуктивдүү кайтып келүүчү жолду камсыз кылуу жана ызы-чуунун кошулушун азайтуу үчүн жер тегиздигине жакын жайгаштырылышы керек. Сигналдын кыйшаюусун жана узундукка дал келүүсүн азайтуу үчүн сигнал катмарлары да кылдат жайгаштырылышы керек.
б) Күч түзүмүн бөлүштүрүү:Стектөө ырааттуулугу кубаттуулуктун бүтүндүгүн колдоо үчүн адекваттуу электр кубатын бөлүштүрүүнү камсыз кылууга тийиш. Чыңалуунун түшүүсүн, импеданстын үзгүлтүктөрүн жана ызы-чууну бириктирүүнү азайтуу үчүн жетиштүү кубаттуулуктагы жана жер учактары стратегиялык жактан жайгаштырылышы керек.
в) ажыратуучу конденсаторлор:Адекваттуу электр өткөрүүнү камсыз кылуу жана электр менен жабдуунун ызы-чуусун азайтуу үчүн ажыратуучу конденсаторлорду туура жайгаштыруу маанилүү. Стектөө ырааттуулугу ажыратуу конденсаторлорунун кубаттуулук жана жер тегиздиктерине жакындыгын жана жакындыгын камсыз кылышы керек.

2.2 Жылуулук башкаруу жана жылуулук таркатылышы:

Натыйжалуу жылуулук башкаруу схемалар ишенимдүүлүгүн жана аткарууну камсыз кылуу үчүн абдан маанилүү болуп саналат. Үймөктөшүү ырааттуулугу күч жана жер учактарын, жылуулук каналдарын жана башка муздатуу механизмдерин туура жайгаштырууну эске алуу керек. Маанилүү ойлор төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) Кубаттуу учактарды бөлүштүрүү:Стек боюнча кубаттуулукту жана жер учактарын адекваттуу бөлүштүрүү жылуулукту сезгич компоненттерден алыстатууга жардам берет жана борт боюнча температуранын бирдей бөлүштүрүлүшүн камсыз кылат.
б) термикалык жолдор:Стектөө ырааттуулугу ички катмардан сырткы катмарга же радиаторго жылуулуктун таралышын жеңилдетүү үчүн жайгаштыруу аркылуу эффективдүү жылуулукту камсыз кылууга тийиш. Бул локализацияланган ысык чекиттердин алдын алууга жардам берет жана жылуулуктун эффективдүү таралышын камсыз кылат.
в) Компоненттин жайгашуусу:Стектөө ырааттуулугу ашыкча ысып кетпеш үчүн жылытуу компоненттеринин жайгашуусун жана жакындыгын эске алышы керек. Компоненттерди муздаткычтар же желдеткичтер сыяктуу муздатуу механизмдери менен туура тегиздөө да каралышы керек.

2.3 Өндүрүштүк чектөөлөр жана чыгымдарды оптималдаштыруу:

Стектөө ырааттуулугу өндүрүштүк чектөөлөрдү жана чыгымдарды оптималдаштырууну эске алышы керек, анткени алар тактанын мүмкүндүгүндө жана жеткиликтүүлүгүндө маанилүү ролду ойнойт. Карап чыгуулар төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) Материалдын болушу:Тандалган тизүү ырааттуулугу материалдардын болушуна жана алардын тандалган ПХБ өндүрүш процессине шайкеш келишине шайкеш келиши керек.
б) катмарлардын саны жана татаалдыгы:Кабаттардын саны, бургулоонун пропорциясы жана тегиздөөнүн тактыгы сыяктуу факторлорду эске алуу менен, тандалып алынган ПХБ өндүрүш процессинин чектөөлөрүнүн чегинде тизүү ырааттуулугу иштелип чыгышы керек.
в) чыгымдарды оптималдаштыруу:Стектөө ырааттуулугу материалдарды колдонууну оптималдаштырып, талап кылынган өндүрүмдүүлүктү жана ишенимдүүлүктү бузбастан өндүрүштүн татаалдыгын төмөндөтүшү керек. Ал материалдык калдыктарды, процесстин татаалдыгын жана монтаждоо менен байланышкан чыгымдарды минималдаштырууга багытталган.

2.4 Катмарды тегиздөө жана сигналдын кайчылашуусу:

Стектөө ырааттуулугу катмарды тегиздөө маселелерин чечип, сигналдын бүтүндүгүнө терс таасирин тийгизе турган сигналдын кайчылашуусун минималдаштырууга тийиш. Маанилүү ойлор төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) симметриялуу стоковка:Сигнал катмарларынын кубат жана жер катмарларынын ортосунда симметриялуу катмарлануусу кошулууну азайтууга жана кайчылашууну азайтууга жардам берет.
б) дифференциалдык жуп багыттоо:Стектөө ырааттуулугу жогорку ылдамдыктагы дифференциалдык сигналдарды эффективдүү багыттоо үчүн сигнал катмарларын туура тегиздөөгө мүмкүндүк бериши керек. Бул сигналдын бүтүндүгүн сактоого жана кайчылашууну азайтууга жардам берет.
в) Сигналдын бөлүнүшү:Стектөө ырааттуулугу кайчылашууну жана тоскоолдуктарды азайтуу үчүн сезгич аналогдук жана санариптик сигналдарды бөлүүнү эске алышы керек.

2.5 Импедансты башкаруу жана RF/микротолкун интеграциясы:

RF/микротолкун тиркемелери үчүн, стоктоо ырааттуулугу туура импеданс көзөмөлдөө жана интеграциялоо үчүн абдан маанилүү болуп саналат. Негизги ойлор төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) Башкарылуучу импеданс:Стектөө ырааттуулугу изи туурасы, диэлектрик калыңдыгы жана катмардын жайгашуусу сыяктуу факторлорду эске алуу менен контролдонуучу импедансты долбоорлоого мүмкүндүк бериши керек. Бул сигналдын туура таралышын жана RF/микротолкундуу сигналдар үчүн импеданстын дал келишин камсыздайт.
б) Сигнал катмарын жайгаштыруу:RF/микротолкундуу сигналдар башка сигналдардын кийлигишүүсүн азайтуу жана сигналдын жакшыраак таралышын камсыз кылуу үчүн тышкы катмарга стратегиялык жактан жакын жайгаштырылышы керек.
в) RF коргоо:Стектөө ырааттуулугу RF/микротолкун сигналдарын тоскоолдуктардан обочолонтуу жана коргоо үчүн жер жана коргоочу катмарларды туура жайгаштырууну камтышы керек.

3. Interlayer Connection Methods

3.1 Тешиктер, сокур тешиктер жана көмүлгөн тешиктер аркылуу:

Vias ар кандай катмарларды бириктирүүчү каражат катары басма схемаларды (ПКБ) дизайнында кеңири колдонулат. Алар ПХБнын бардык катмарлары аркылуу тешиктер тешип, электр үзгүлтүксүздүгүн камсыз кылуу үчүн капталган. Тешиктер аркылуу күчтүү электр байланышын камсыз кылат жана жасоого жана оңдоого салыштырмалуу оңой. Бирок, алар ПХБда баалуу орунду ээлеген жана багыттоо параметрлерин чектеген чоңураак бургулоочу бит өлчөмдөрүн талап кылат.
Сокур жана көмүлгөн линиялар мейкиндикти пайдаланууда жана маршруттук ийкемдүүлүктө артыкчылыктарды сунуш кылган катмар аралык байланыштын альтернативалуу ыкмалары.
Сокур виалар ПХБ бетинен бургуланып, бардык катмарлардан өтпөстөн ички катмарларда бүтөт. Алар чектеш катмарлардын ортосундагы байланыштарды түзүүгө мүмкүндүк берет, ал эми тереңирээк катмарларга таасирин тийгизбейт. Бул тактайдын аянтын эффективдүү пайдаланууга мүмкүндүк берет жана бургулоочу тешиктердин санын азайтат. Көмүлгөн виалар, экинчи жагынан, ПХБнын ички катмарларынын ичинде толугу менен жабылган жана сырткы катмарларга жайылбаган тешиктер. Алар тышкы катмарларга таасирин тийгизбестен ички катмарлардын ортосундагы байланыштарды камсыз кылат. Сырткы катмарда эч кандай мейкиндикти ээлебегендиктен, көмүлгөн веналар тешикчелерге жана сокур тиштерге караганда мейкиндикти үнөмдөөчү артыкчылыктарга ээ.
Тешиктерди, сокур веналарды жана көмүлгөн веналарды тандоо ПХБ дизайнынын конкреттүү талаптарына жараша болот. Тешиктер аркылуу, адатта, жөнөкөй конструкцияларда колдонулат же бышыктык жана оңдоп-түзөө негизги маселе болгон жерде. Колдук аппараттар, смартфондор жана ноутбуктар сыяктуу мейкиндик маанилүү фактор болуп саналган жогорку тыгыздыктагы конструкцияларда сокур жана көмүлгөн линияларга артыкчылык берилет.

3.2 Микропор жанаHDI технологиясы:

Микровиалар ПХБларда жогорку тыгыздыктагы катмар аралык байланыштарды камсыз кылган кичинекей диаметрдеги тешиктер (көбүнчө 150 микрондон аз). Алар кичирейтүү, сигналдын бүтүндүгү жана маршруттук ийкемдүүлүк боюнча олуттуу артыкчылыктарды сунуштайт.
Микровиаларды эки түргө бөлүүгө болот: тешиктүү микровиа жана сокур микровиа. Microvias PCB үстүнкү бетинен тешиктерди бургулоо менен курулган жана бардык катмарлары аркылуу жайылтылат. Сокур микровиалар, аты айтып тургандай, белгилүү бир ички катмарларга гана тарайт жана бардык катмарларга кирбейт.
Жогорку тыгыздыктагы интерконнект (HDI) - микросхемалардын тыгыздыгын жана өндүрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн микровиаларды жана алдыңкы өндүрүш ыкмаларын колдонгон технология. HDI технологиясы кичирээк компоненттерди жайгаштырууга жана катуу маршрутизациялоого мүмкүндүк берет, натыйжада форма факторлору кичирейип, сигналдын бүтүндүгү жогору болот. HDI технологиясы салттуу PCB технологиясына караганда миниатюризация, жакшыртылган сигналдын таралышы, сигналдын бурмаланышын азайтуу жана жакшыртылган функционалдуулук жагынан бир нече артыкчылыктарды сунуш кылат. Ал бир нече микровиа менен көп катмарлуу конструкцияларды түзүүгө мүмкүндүк берет, ошону менен өз ара байланыштын узундугун кыскартат жана мителик сыйымдуулукту жана индуктивдүүлүктү азайтат.
HDI технологиясы жогорку жыштыктагы ламинаттарды жана RF/микротолкундуу колдонмолор үчүн өтө маанилүү болгон жука диэлектрдик катмарлар сыяктуу алдыңкы материалдарды колдонууга мүмкүндүк берет. Бул жакшыраак импеданс башкарууну камсыз кылат, сигнал жоготууларды азайтат жана ишенимдүү жогорку ылдамдыктагы сигнал берүүнү камсыз кылат.

3.3 Кабат аралык байланыш материалдары жана процесстери:

Кабат аралык туташтыруу материалдарын жана ыкмаларын тандоо жакшы электрдик көрсөткүчтөрдү, механикалык ишенимдүүлүктү жана ПХБлардын өндүрүштүк жөндөмдүүлүгүн камсыз кылуу үчүн абдан маанилүү. Кээ бир көп колдонулган катмарлар аралык байланыш материалдары жана ыкмалары болуп төмөнкүлөр саналат:

а) жез:Жез өткөргүч катмарларда жана ПХБнын вентиляторлорунда эң сонун өткөргүчтүгү жана solderability үчүн кеңири колдонулат. Ал, адатта, ишенимдүү электр байланышын камсыз кылуу үчүн тешик көздөй капталган.
б) ширетүү:Толкундуу soldering же reflow soldering сыяктуу soldering ыкмалары, көбүнчө PCBs жана башка компоненттери боюнча тешиктер аркылуу электр байланыштарды түзүү үчүн колдонулат. Аркага ширетүү пастасын сүйкөп, ширени эритип, ишенимдүү байланышты түзүү үчүн жылуулукту колдонуңуз.
в) электрогаптоо:Электр өткөргүчтүгүн жогорулатуу жана жакшы электрдик байланыштарды камсыз кылуу үчүн, электрсиз жез жалатуу же электролиттик жез сыяктуу электропластика ыкмалары колдонулат.
г) Байланыш:Катмарлуу структураларды бириктирүү жана ишенимдүү өз ара байланыштарды түзүү үчүн, мисалы, чаптама байланыш же термокомпрессиялык байланыш сыяктуу байланыш ыкмалары колдонулат.
д) диэлектрик материал:PCB стекп үчүн диэлектрдик материалды тандоо катмарлар аралык байланыш үчүн абдан маанилүү болуп саналат. FR-4 же Роджерс ламинаттары сыяктуу жогорку жыштык ламинаттары көбүнчө сигналдын бүтүндүгүн камсыз кылуу жана сигнал жоготууларын азайтуу үчүн колдонулат.

3.4 Кесиптик дизайн жана мааниси:

PCB стекпинин кесилишинин дизайны катмарлардын ортосундагы байланыштардын электрдик жана механикалык касиеттерин аныктайт. кесилишинин дизайны үчүн негизги ойлор төмөнкүлөрдү камтыйт:

а) катмардын жайгашуусу:Сигналдын, кубаттуулуктун жана жер тегиздиктеринин PCB стекпинин ичинде жайгашуусу сигналдын бүтүндүгүн, кубаттуулуктун бүтүндүгүн жана электромагниттик кийлигишүүнү (EMI) таасирин тийгизет. Сигнал катмарларын кубаттуулук жана жер тегиздиктери менен туура жайгаштыруу жана тегиздөө ызы-чууну бириктирүүнү азайтууга жана төмөн индуктивдүүлүктүн кайтаруу жолдорун камсыз кылууга жардам берет.
б) Импедансты башкаруу:Кесилишинин дизайны, өзгөчө жогорку ылдамдыктагы санариптик же RF/микротолкундуу сигналдар үчүн контролдонуучу импеданс талаптарын эске алышы керек. Бул каалаган мүнөздүү импеданска жетүү үчүн диэлектрдик материалдардын жана калыңдыгын тиешелүү тандоону камтыйт.
в) жылуулук башкаруу:кесилиш дизайн натыйжалуу жылуулук таркатууну жана жылуулук башкарууну эске алышы керек. Кубаттуу жана жер бетиндеги учактарды, жылуулук каналдарын жана муздатуу механизмдери бар компоненттерди (мисалы, жылуулук раковиналарын) туура жайгаштыруу жылуулукту таркатууга жана оптималдуу иштөө температурасын сактоого жардам берет.
г) механикалык ишенимдүүлүк:Бөлүмдүн дизайны механикалык ишенимдүүлүктү эске алышы керек, айрыкча жылуулук циклине же механикалык стресске дуушар болушу мүмкүн болгон колдонмолордо. Материалдарды туура тандоо, бириктирүү ыкмалары жана стекп конфигурациясы ПХБнын структуралык бүтүндүгүн жана туруктуулугун камсыз кылууга жардам берет.

4.16-кабат PCB үчүн Дизайн көрсөтмөлөрү

4.1 Катмарды бөлүштүрүү жана бөлүштүрүү:

16 катмарлуу схемалык тактаны иштеп чыгууда, аткарууну жана сигналдын бүтүндүгүн оптималдаштыруу үчүн катмарларды кылдаттык менен бөлүштүрүү жана бөлүштүрүү маанилүү. Бул жерде деңгээлди бөлүштүрүү боюнча кээ бир көрсөтмөлөр бар
жана бөлүштүрүү:

Зарыл болгон сигнал катмарларынын санын аныктаңыз:
Схема дизайнынын татаалдыгын жана багыттоо керек болгон сигналдардын санын карап көрөлү. Адекваттуу маршруттук мейкиндикти камсыз кылуу жана ашыкча сигналдарды болтурбоо үчүн бардык талап кылынган сигналдарды кабыл алуу үчүн жетиштүү сигнал катмарларын бөлүңүзтыгын. Жер жана кубаттуу учактарды дайындоо:
Жер жана электр учактарына жок дегенде эки ички катмарды дайындаңыз. Жер учагы сигналдар үчүн туруктуу шилтеме менен камсыз кылууга жардам берет жана электромагниттик тоскоолдуктарды (EMI) азайтат. Кубаттуу учак чыңалуунун төмөндөшүн азайтууга жардам берген төмөн импеданстуу электр бөлүштүрүү тармагын камсыз кылат.
Өзүнчө сезгич сигнал катмарлары:
Колдонмого жараша, тоскоолдуктарды жана кайчылашууну болтурбоо үчүн сезгич же жогорку ылдамдыктагы сигнал катмарларын ызы-чуулуу же жогорку кубаттуулуктагы катмарлардан бөлүү зарыл болушу мүмкүн. Бул алардын арасына атайын жер же электр учактарын жайгаштыруу же изоляция катмарларын колдонуу менен жасалышы мүмкүн.
Сигнал катмарларын бирдей бөлүштүрүү:
Кошуна сигналдардын ортосундагы байланышты азайтуу жана сигналдын бүтүндүгүн сактоо үчүн сигнал катмарларын тактанын стекти боюнча бирдей таратыңыз. Кабат аралык кайчылашууну азайтуу үчүн сигнал катмарларын бири-бирине жанаша коюудан алыс болуңуз.
Жогорку жыштыктагы сигналдарды карап көрөлү:
Эгерде сиздин дизайныңызда жогорку жыштыктагы сигналдар камтылса, өткөргүч линиясынын таасирин азайтуу жана таралуу кечигүүлөрүн азайтуу үчүн жогорку жыштыктагы сигнал катмарларын тышкы катмарларга жакыныраак жайгаштырууну карап көрүңүз.

4.2 Маршрутизация жана сигналды багыттоо:

Маршруттук жана сигнал изинин дизайны сигналдын туура бүтүндүгүн камсыз кылуу жана тоскоолдуктарды азайтуу үчүн абдан маанилүү. Бул жерде 16-кабаттуу схемалык платаларда жайгаштыруу жана сигнал багыттоо боюнча кээ бир көрсөтмөлөр келтирилген:

Жогорку ток сигналдары үчүн кененирээк трассаларды колдонуңуз:
Электр жана жерге туташтыруу сыяктуу жогорку ток өткөргөн сигналдар үчүн каршылыкты жана чыңалуунун төмөндөшүн азайтуу үчүн кененирээк издерди колдонуңуз.
Жогорку ылдамдыктагы сигналдар үчүн дал келүүчү импеданс:
Жогорку ылдамдыктагы сигналдар үчүн, чагылууларды жана сигналдын өчүп калышын болтурбоо үчүн трассанын импеданс өткөргүч линиясынын мүнөздүү импедансына дал келишин камсыз кылыңыз. Башкарылуучу импеданс дизайн ыкмаларын жана туура изи туура эсептөөлөрдү колдонуу.
Издин узундугун жана кайчылаш чекиттерди минималдаштыруу:
Мителик сыйымдуулукту, индуктивдүүлүктү жана интерференцияны азайтуу үчүн трассанын узундугун мүмкүн болушунча кыска кармаңыз жана кайчылаш чекиттердин санын азайтыңыз. Компоненттерди жайгаштырууну оптималдаштыруу жана узун, татаал издерди болтурбоо үчүн атайын маршруттук катмарларды колдонуңуз.
Жогорку ылдамдыктагы жана төмөнкү ылдамдыктагы сигналдарды бөлүп:
Жогорку ылдамдыктагы сигналдарга ызы-чуунун таасирин азайтуу үчүн жогорку ылдамдыктагы жана төмөн ылдамдыктагы сигналдарды бөлүп алыңыз. Жогорку ылдамдыктагы сигналдарды атайын сигнал катмарларына коюп, аларды кубаттуу же ызы-чуу компоненттерден алыс кармаңыз.
Жогорку ылдамдыктагы сигналдар үчүн дифференциалдык жуптарды колдонуңуз:
Ызы-чууну азайтуу жана жогорку ылдамдыктагы дифференциалдык сигналдар үчүн сигналдын бүтүндүгүн сактоо үчүн дифференциалдык жуп багыттоо ыкмаларын колдонуңуз. Сигналдын кыйшаюусуна жана кайчылашуусуна жол бербөө үчүн дифференциалдык жуптардын импедансын жана узундугун дал келтириңиз.

4.3 Жер катмары жана электр катмарын бөлүштүрүү:

Жер жана электр учактарын туура бөлүштүрүү жакшы кубаттуулуктун бүтүндүгүн камсыз кылуу жана электромагниттик тоскоолдуктарды азайтуу үчүн абдан маанилүү. Бул жерде 16-кабаттуу схемалар боюнча жерге жана электр учак дайындоо үчүн кээ бир көрсөтмөлөр болуп саналат:

Атайын жер жана кубаттуу учактарды бөлүштүрүү:
арналган жер жана электр учактар ​​үчүн, жок эле дегенде, эки ички катмарын бөлүп. Бул жердеги циклдерди азайтууга, EMIди азайтууга жана жогорку жыштыктагы сигналдар үчүн төмөнкү импеданстуу кайтаруу жолун камсыз кылууга жардам берет.
Бөлүнгөн санариптик жана аналогдук жер учактары:
Эгерде долбоордо санариптик жана аналогдук бөлүмдөр бар болсо, анда ар бир бөлүм үчүн өзүнчө жер учактары болушу сунушталат. Бул санариптик жана аналогдук бөлүмдөрдүн ортосундагы ызы-чууларды бириктирүүнү азайтууга жардам берет жана сигналдын бүтүндүгүн жакшыртат.
Жер жана күч учактарын сигналдык учактарга жакын жайгаштырыңыз:
Укук аянтын азайтуу жана ызы-чууну кабыл алууну азайтуу үчүн жер жана электр учактарын алар азыктандырган сигнал учактарына жакын жайгаштырыңыз.
Күчтүү учактар ​​үчүн бир нече жолду колдонуңуз:
Кубатты бирдей бөлүштүрүү жана кубат учагынын импедансын азайтуу үчүн кубат учактарын туташтыруу үчүн бир нече жолду колдонуңуз. Бул камсыз кылуу чыңалуусу төмөндөшүн азайтууга жана кубаттуулуктун бүтүндүгүн жакшыртууга жардам берет.
Күчтүү учактарда кууш моюндардан качыңыз:
Күчтүү учактардагы кууш мойнулардан алыс болуңуз, анткени алар токтун толуп кетишине жана каршылыктын жогорулашына алып келиши мүмкүн, натыйжада чыңалуунун төмөндөшүнө жана электр учагынын натыйжасыздыгына алып келет. ар кандай электр учак аймактардын ортосунда күчтүү байланыштарды колдонуу.

4.4 Термикалык жаздыкча жана жайгаштыруу аркылуу:

Жылуулукту эффективдүү таркатып, компоненттердин ысып кетүүсүнө жол бербөө үчүн термикалык жаздыкчаларды жана веналарды туура жайгаштыруу маанилүү. Бул жерде 16-кабаттуу схемаларга жайгаштыруу аркылуу термикалык пластинка боюнча кээ бир көрсөтмөлөр келтирилген:

Жылуулукту пайда кылуучу компоненттердин астына термикалык жаздыкчаны коюңуз:
Жылуулукту жаратуучу компонентти (мисалы, кубаттуулукту күчөткүч же жогорку кубаттуулуктагы IC) аныктап, анын астына термикалык тактаны орнотуңуз. Бул термикалык жаздыкчалар жылуулукту ички жылуулук катмарына өткөрүү үчүн түз жылуулук жолун камсыз кылат.
Жылуулукту таратуу үчүн бир нече термикалык жолду колдонуңуз:
Жылуулуктун эффективдүү таралышын камсыз кылуу үчүн жылуулук катмарын жана сырткы катмарды туташтыруу үчүн бир нече термикалык жолду колдонуңуз. Бул веналарды бир калыпта жылуулук бөлүштүрүүгө жетишүү үчүн термалдык аянтчанын айланасында тепкичтүү түрдө жайгаштырса болот.
Жылуулук импедансын жана катмардын топтомун карап көрөлү:
Термикалык линияларды долбоорлоодо, такта материалынын жылуулук импедансын жана катмардын катмарын эске алыңыз. Термикалык каршылыкты азайтуу жана жылуулуктун таралышын максималдаштыруу үчүн өлчөмү жана аралыктары аркылуу оптимизациялаңыз.

4.5 Компоненттин жайгашуусу жана сигналдын бүтүндүгү:

Компонентти туура жайгаштыруу сигналдын бүтүндүгүн сактоо жана тоскоолдуктарды азайтуу үчүн абдан маанилүү. Бул жерде 16 катмарлуу схемалык тактага компоненттерди жайгаштыруу боюнча бир нече көрсөтмөлөр бар:

Топко тиешелүү компоненттер:
Бир эле подсистеманын бөлүгү болгон же күчтүү электрдик өз ара аракеттенишүүчү компоненттерди бириктириңиз. Бул трассанын узундугун азайтат жана сигналдын начарлашын азайтат.
Жогорку ылдамдыктагы компоненттерди жакын кармаңыз:
Издин узундугун азайтуу жана сигналдын туура бүтүндүгүн камсыз кылуу үчүн жогорку жыштыктагы осцилляторлор же микроконтроллерлор сыяктуу жогорку ылдамдыктагы компоненттерди бири-бирине жакын жайгаштырыңыз.
Критикалык сигналдардын изинин узундугун азайтыңыз:
Таралуунун кечигүүсүн жана сигналдын начарлашын азайтуу үчүн критикалык сигналдардын изинин узундугун азайтыңыз. Бул компоненттерди мүмкүн болушунча жакын жайгаштырыңыз.
Өзүнчө сезгич компоненттер:
Тоскоолдуктарды азайтуу жана сигналдын бүтүндүгүн сактоо үчүн аналогдук компоненттер же төмөнкү деңгээлдеги сенсорлор сыяктуу ызы-чууга сезгич компоненттерди жогорку кубаттуулуктагы же ызы-чуулуу компоненттерден бөлүңүз.
Конденсаторлорду ажыратууну карап көрөлү:
Таза кубаттуулукту камсыз кылуу жана чыңалуунун термелүүсүн азайтуу үчүн ажыратуу конденсаторлорун ар бир компоненттин кубат төөнөгүчтөрүнө мүмкүн болушунча жакын жайгаштырыңыз. Бул конденсаторлор кубат менен камсыздоону турукташтырууга жана ызы-чуу кошууну азайтууга жардам берет.

5.Simulation жана Stack-Up Дизайн үчүн талдоо куралдары

5.1 3D моделдөө жана симуляциялык программалык камсыздоо:

3D моделдөө жана симуляциялык программалык камсыздоо стекп дизайны үчүн маанилүү курал болуп саналат, анткени ал дизайнерлерге PCB стекптеринин виртуалдык өкүлчүлүктөрүн түзүүгө мүмкүндүк берет. Программа катмарларды, компоненттерди жана алардын физикалык өз ара аракеттенүүсүн визуализациялай алат. Стекпти симуляциялоо менен дизайнерлер сигналдын кайчылашуусу, EMI жана механикалык чектөөлөр сыяктуу потенциалдуу маселелерди аныктай алышат. Ал ошондой эле компоненттердин жайгашуусун текшерүүгө жана жалпы PCB дизайнын оптималдаштырууга жардам берет.

5.2 Сигналдын бүтүндүгүн талдоо каражаттары:

Сигналдын бүтүндүгүн талдоо куралдары ПХБ стакаптарынын электрдик иштешин талдоо жана оптималдаштыруу үчүн абдан маанилүү. Бул инструменттер математикалык алгоритмдерди симуляциялоо жана анализдөө үчүн сигналдын жүрүм-турумун, анын ичинде импедансты башкарууну, сигналды чагылдырууну жана ызы-чууларды бириктирүүнү колдонушат. Модельдештирүү жана талдоо жүргүзүү менен дизайнерлер сигналдын бүтүндүгүнүн потенциалдуу көйгөйлөрүн долбоорлоо процессинин башталышында аныктай алышат жана сигналдын ишенимдүү берилишин камсыз кылуу үчүн керектүү оңдоолорду жасай алышат.

5.3 Термикалык анализдин каражаттары:

Термикалык талдоо куралдары ПХБнын жылуулук башкаруусун талдоо жана оптималдаштыруу аркылуу стекп дизайнында маанилүү ролду ойнойт. Бул инструменттер стектин ар бир катмарынын ичинде жылуулуктун таралышын жана температураны бөлүштүрүүнү симуляциялайт. Дизайнерлер энергиянын сарпталышын жана жылуулук өткөрүмдүүлүк жолдорун так моделдөө менен ысык чекиттерди аныктай алышат, жез катмарларын жана жылуулук линияларын жайгаштырууну оптималдаштырып, маанилүү компоненттердин туура муздалышын камсыздай алышат.

5.4 Өндүрүш үчүн дизайн:

Өндүрүш үчүн дизайн стекп дизайнынын маанилүү аспектиси болуп саналат. Тандалган стекти эффективдүү өндүрүүгө жардам бере турган ар кандай программалык куралдар бар. Бул инструменттер материалдын жеткиликтүүлүгү, катмардын калыңдыгы, өндүрүш процесси жана өндүрүштүн наркы сыяктуу факторлорду эске алуу менен керектүү стекке жетишүүнүн максатка ылайыктуулугу жөнүндө пикирлерди берет. Алар дизайнерлерге өндүрүштү жөнөкөйлөтүү, кечигүү коркунучун азайтуу жана түшүмдүүлүктү жогорулатуу үчүн стекти оптималдаштыруу боюнча негизделген чечимдерди кабыл алууга жардам берет.

6.Step-by-Step Design Process 16-Layer PCBs үчүн

6.1 Баштапкы талаптарды чогултуу:

Бул кадамда, 16-кабат PCB дизайн үчүн бардык зарыл болгон талаптарды чогултуу. PCB функциясын, талап кылынган электрдик аткарууну, механикалык чектөөлөрдү жана аткарылышы керек болгон ар кандай конкреттүү дизайн көрсөтмөлөрүн же стандарттарын түшүнүңүз.

6.2 Компонентти бөлүштүрүү жана жайгаштыруу:

Талаптарга ылайык, PCB боюнча компоненттерди бөлүштүрүү жана алардын жайгашуусун аныктоо. Сигналдын бүтүндүгү, жылуулук эске алуулар жана механикалык чектөөлөр сыяктуу факторлорду карап көрүңүз. Электрдик мүнөздөмөлөргө негизделген компоненттерди топтоп, тоскоолдуктарды азайтуу жана сигналдын агымын оптималдаштыруу үчүн аларды стратегиялык түрдө тактага жайгаштырыңыз.

6.3 Стек-ап дизайн жана катмар бөлүштүрүү:

16-кабаттуу ПХБ үчүн стек дизайнын аныктаңыз. Тиешелүү материалды тандоо үчүн диэлектрдик туруктуу, жылуулук өткөрүмдүүлүк жана чыгым сыяктуу факторлорду эске алыңыз. электр талаптарына ылайык сигнал, күч жана жер учактарды дайындоо. Тең салмактуу стекти камсыз кылуу жана сигналдын бүтүндүгүн жакшыртуу үчүн жер жана электр учактарын симметриялуу жайгаштырыңыз.

6.4 Сигналдарды багыттоо жана багыттоо оптималдаштыруу:

Бул кадамда сигнал издери туура импеданс башкарууну, сигналдын бүтүндүгүн камсыз кылуу жана сигналдын кайчылашуусун азайтуу үчүн компоненттердин ортосунда багытталат. Критикалык сигналдардын узундугун азайтуу үчүн маршрутту оптималдаштырыңыз, сезгич издерди кесип өтпөңүз жана жогорку ылдамдыктагы жана төмөн ылдамдыктагы сигналдардын ортосундагы бөлүнүүнү сактаңыз. Керек болгондо дифференциалдык жуптарды жана башкарылуучу импедансты маршрутташтыруу ыкмаларын колдонуңуз.

6.5 Кабат аралык байланыштар жана жайгаштыруу аркылуу:

катмарлардын ортосундагы байланыштыруучу линияларды жайгаштырууну пландаштырыңыз. Кабат өткөөлүнө жана компоненттүү байланыштарга негизделген тешик же сокур тешик аркылуу ылайыктуу түрүн аныктаңыз. Сигналдын чагылдырылышын, импеданстын үзгүлтүктөрүн азайтуу жана PCBде бирдей бөлүштүрүүнү сактоо үчүн макет аркылуу оптималдаштырыңыз.

6.6 Дизайндын акыркы текшерүүсү жана симуляциясы:

Өндүрүштүн алдында акыркы дизайнды текшерүү жана симуляциялар жүргүзүлөт. Сигналдын бүтүндүгү, кубаттуулуктун бүтүндүгү, жылуулук жүрүм-туруму жана өндүрүш жөндөмдүүлүгү үчүн PCB үлгүлөрүн талдоо үчүн симуляция куралдарын колдонуңуз. Дизайнды баштапкы талаптарга ылайык текшериңиз жана өндүрүмдүүлүктү оптималдаштыруу жана өндүрүштү камсыз кылуу үчүн керектүү оңдоолорду киргизиңиз.
Бардык талаптардын аткарылышын жана мүмкүн болуучу көйгөйлөрдүн чечилишин камсыз кылуу үчүн долбоорлоо процессинде инженер-электрик, инженер-механик жана өндүрүштүк топтор сыяктуу башка кызыкдар тараптар менен кызматташуу жана баарлашуу. Пикирлерди жана жакшыртууларды камтуу үчүн дизайндарды үзгүлтүксүз карап чыгып, кайталаңыз.

7.Өнөр жайынын мыкты тажрыйбалары жана мисалдар

7.1 16 катмарлуу ПХБ дизайнынын ийгиликтүү учурлары:

Окуя 1:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd компаниясы жогорку ылдамдыктагы тармак жабдуулары үчүн 16 катмарлуу PCBди ийгиликтүү иштеп чыкты. Сигналдын бүтүндүгүн жана кубаттуулукту бөлүштүрүүнү кылдаттык менен карап чыгуу менен алар жогорку көрсөткүчтөргө жетишип, электромагниттик тоскоолдуктарды азайтат. Алардын ийгилигинин ачкычы башкарылуучу импеданс багыттоо технологиясын колдонуу менен толук оптималдаштырылган стек дизайны болуп саналат.

Окуя 2:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd комплекстүү медициналык аппарат үчүн 16 катмарлуу ПХБди иштеп чыккан. Үстүнө орнотулган жана тешиктен жасалган компоненттердин айкалышын колдонуу менен алар компакттуу, бирок күчтүү дизайнга жетишти. Компоненттерди кылдаттык менен жайгаштыруу жана эффективдүү багыттоо сигналдын эң сонун бүтүндүгүн жана ишенимдүүлүгүн камсыз кылат.

7.2 Мүчүлүштүктөрдөн үйрөнүңүз жана тузактардан качыңыз:

Окуя 1:Кээ бир PCB өндүрүүчүлөр байланыш жабдууларынын 16-кабаттуу PCB дизайнында сигналдын бүтүндүгүнө байланыштуу көйгөйлөргө туш болушкан. Кыймылсыздыктын себептери импеданс контролунун жетишсиз каралышы жана жер участогун туура бөлүштүрүүнүн жоктугу болгон. Үйрөнгөн сабак сигналдын бүтүндүгү талаптарын кылдаттык менен талдоо жана катуу импедансты башкаруу дизайн көрсөтмөлөрүн аткаруу болуп саналат.

Окуя 2:Кээ бир PCB өндүрүүчүлөр дизайн татаалдыгынан улам анын 16-кабат PCB менен өндүрүш кыйынчылыктарга туш болгон. Сокур веналарды жана жыш толтурулган компоненттерди ашыкча колдонуу өндүрүш жана монтаждоо кыйынчылыктарына алып келет. Алынган сабак - тандалган PCB өндүрүүчүнүн мүмкүнчүлүктөрүн эске алуу менен дизайндын татаалдыгы менен өндүрүштүн ортосундагы тең салмактуулукту сактоо.

16-кабаттуу ПХБ дизайнында тузактарды жана тузактарды болтурбоо үчүн, бул өтө маанилүү:

Дизайндын талаптарын жана чектөөлөрүн толук түшүнүү.
Сигналдын бүтүндүгүн жана кубаттуулукту бөлүштүрүүнү оптималдаштыруучу b.Stacked конфигурациялары. c.Carefully аткарууну оптималдаштыруу жана өндүрүштү жөнөкөйлөтүү үчүн компоненттерди бөлүштүрүү жана уюштуруу.
d.Ensure туура багыттоо ыкмалары, мисалы, контролдоо импеданс жана сокур vias ашыкча колдонуудан качуу.
e.Collaborate жана долбоорлоо жараянына катышкан бардык кызыкдар тараптар менен натыйжалуу байланышуу, анын ичинде электр жана механикалык инженерлер жана өндүрүштүк топтор.
f.Perform комплекстүү дизайн текшерүү жана моделдөө өндүрүү алдында мүмкүн болуучу маселелерди аныктоо жана оңдоо.